CN103733246A - 图像显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种图像显示装置，不仅能抑制光晕的产生，还能有效地抑制黑色浮动。该图像显示装置具有对图像信号所对应的图像进行显示的液晶面板（17）、以及使用了LED的背光源（14），对于将背光源（14）分割成多个区域而得到的各个分割区域，基于各分割区域所对应的图像区域的灰度值与LED发光亮度之间的规定关系对LED发光亮度进行控制，当图像的灰度值满足规定条件时，第一亮度调整部（12a）对LED发光亮度进行调整，使得图像区域的灰度值的、基于上述规定条件而决定的第一范围中的LED发光亮度的变动范围比基于上述规定关系而决定的LED发光亮度的变动范围小，且第二亮度调整部（12b）在灰度值比第一范围要小的第二范围内，对LED发光亮度进行调整，使其达到比上述调整后的LED发光亮度的下限值要小的发光亮度。

Description

图像显示装置
技术领域
本发明涉及一种图像显示装置，该图像显示装置具有对与图像信号相对应的图像进行显示的显示面板、以及使用LED作为对显示面板进行照明的光源的背光源，对于将背光源分割成多个区域而得到的各个区域，基于与分割所得到的各区域相对应的图像区域的灰度值与LED发光亮度之间的规定关系来控制LED发光亮度。 
背景技术
近年来，使用LED（Light Emitting Diode：发光二极管）背光源来对显示面板进行照明的图像显示装置得到了普及。LED背光源具有能利用区域控光技术的优点。区域控光是指将背光源分割成多个区域，根据与各区域对应的图像区域的亮度值，针对每个区域控制LED的发光的技术。 
在从斜向观察使用区域控光来显示的图像时，根据图像的不同可能会产生光晕。例如，若从斜向观察在亮度大致相同的图案中包含亮度较大的图案的图像，则会因亮度较大的图案周围的漏光而产生光晕。 
图15是表示产生了光晕的图像的一个示例的图。图15(A)中示出了在大致相同的灰色图案1中包含白色图案2的图像。此外，图15(A)示出背光源的分割区域3与图像重叠。 
图15(B)示出了沿图15(A)的线A-A'的LED发光亮度4、5、通过该LED发光所获得的背光源的亮度分布6、以及液晶面板的输出灰度值7。在区域控 光中，各分割区域3的LED发光亮度4、5根据与各分割区域3相对应的各图像区域的灰度值来决定。图15(B)中，使用了各图像区域所包含的像素的灰度值的最大值来作为各图像区域的灰度值。 
该示例中，将完全包含在灰色图案1中的分割区域3的LED发光亮度4决定为比完全或部分包含在白色图案2中的分割区域3的LED发光亮度5要小。液晶面板的输出灰度值7基于通过LED发光获得的背光源的亮度分布6而决定，使得最终显示的图像的画质与原先的图像画质相同。 
然而，当灰色图案1所对应的LED发光亮度4与白色图案2所对应的LED发光亮度5的差较大时，若从斜向观察图像，则如图15(C)所示，可能会由于白色图案2周围的漏光而产生光晕。为了抑制这种光晕的产生，存在提高对图像的暗部进行照明的LED的亮度的技术（参照专利文献1）。 
图16是对该现有技术进行说明的图。图16(A)是与图15(A)相同的图。在该现有技术中，如图16(B)所示，通过增大灰色图案1所对应的LED发光亮度4，从而能缩小该发光亮度4与白色图案2所对应的LED发光亮度5的差。由此，如图16(C)所示，抑制在白色图案2的周围产生光晕。 
现有技术文献 
专利文献 
专利文献1：日本专利特开2010－79236号公报 
发明内容
发明所要解决的技术问题 
然而，若对包含黑色图案的图像应用专利文献1的现有技术，则在黑色图案的图像区域所对应的分割区域中，LED发光亮度变大，因此有可能会产生黑色浮动（日语：黒浮き）。 
图17是表示包含黑色图案的图像的一个示例的图。如图17(A)所示，该图像中，在大致相同的灰色图案1中包含白色图案2，还包含黑色图案8。 
在不使用专利文献1的现有技术的区域控光中，如图17(B)所示，完全包含在灰色图案1中的分割区域3的LED发光亮度4决定为比完全或部分包含在白色图案2中的分割区域3的LED发光亮度5要小。此外，完全包含在黑色图案8中的分割区域3的LED发光亮度大致为0。 
该情况下，黑色图案8中的黑色浮动极少。然而，与图15的示例同样，当灰色图案1所对应的LED发光亮度4与白色图案2所对应的LED发光亮度5的差较大时，若从斜向观察图像，则如图17(C)所示，可能会在白色图案2周围产生光晕。 
图18是对将专利文献1的现有技术应用于包含黑色图案的图像进行说明的图。图18(A)是与图17(A)相同的图。在专利文献1的现有技术中，如图18(B)所示，除了灰色图案1所对应的LED发光亮度4，也会使黑色图案8所对应的LED发光亮度9也一并增加，因此，虽然能抑制白色图案2周围的光晕的产生，但黑色图案8中的黑色浮动也有可能会变得明显。 
本发明鉴于上述问题，其目的在于提供一种不仅能有效抑制光晕产生、还能有效抑制黑色浮动的图像显示装置。 
解决技术问题所采用的技术方案 
为了解决上述问题，本发明的第一技术方案在于一种图像显示装置，该图像显示装置具有对与图像信号相对应的图像进行显示的显示面板、以及使用LED作为对该显示面板进行照明的光源的背光源，对于将该背光源分割成多个区域而得到的各个区域，基于与所述分割所得到的各区域相对应的图像区域的灰度值与所述LED发光亮度之间的规定关系来控制所述 LED发光亮度，其特征在于，包括第一亮度调整部，当所述图像灰度值满足规定条件时，该第一亮度调整部对该LED发光亮度进行调整，使得所述图像区域的灰度值的、基于所述规定条件而决定的第一范围中的所述LED发光亮度的变动范围比基于所述规定关系而决定的该LED发光亮度的变动范围要小；以及第二亮度调整部，该第二亮度调整部在灰度值比所述第一范围小的第二范围内，对该LED发光亮度进行调整，使其达到比经由所述第一亮度调整部调整后的所述LED发光亮度的下限值要小的发光亮度。 
本发明的第二技术方案的特征在于，在第一技术方案中，所述规定条件为：生成所述图像的灰度值的频度分布，在该图像的灰度值大于规定灰度值的灰度范围内提取出频度较大的上位两个灰度值，在该情况下，所述上位两个灰度值的频度的总和在所述灰度范围内的灰度值的频度的总和中所占的比例大于规定比例。 
本发明的第三技术方案的特征在于，在第二技术方案中，在如下两种情况下将所述规定比例设定为不同的比例，即，在所述图像的灰度值不满足所述规定条件的状态下、判定该图像的灰度值是否满足该规定条件的情况，以及在所述图像的灰度值满足所述规定条件的状态下、判定该图像的灰度值是否满足该规定条件的情况。 
本发明的第四技术方案的特征在于，在第一至第三中的任一个技术方案中，所述第一亮度调整部在多帧的所述图像的灰度值在规定的帧数以上持续满足所述规定条件时，调整所述LED发光亮度。 
本发明的第五技术方案的特征在于，在第一至第四中的任一个技术方案中，所述第一亮度调整部将所述第一范围内的所述LED发光亮度调整为比在该第一范围的上限值处、基于所述规定关系而决定的该LED发光亮度要小的发光亮度。 
本发明的第六技术方案的特征在于，在第一至第四中的任一个技术方案中，所述第一亮度调整部将所述第一范围内的所述LED发光亮度调整为在该第一范围的上限值处、基于所述规定关系而决定的该LED发光亮度。 
本发明的第七技术方案的特征在于，在第一至第六中的任一个技术方案中，所述第二亮度调整部在检测到所述图像信号中、灰度值比规定的灰度值小的像素数在所有像素数中所占的比例大于规定比例时，在所述第二范围内对所述LED发光亮度进行调整，使其小于该检测前的发光亮度。 
本发明的第八技术方案的特征在于，在第一至第七中的任一个技术方案中，还包括照度检测部，该照度检测部检测所述图像显示装置的周围照度，所述第二亮度调整部在检测到所述周围照度小于规定值时，在所述第二范围内对所述LED发光亮度进行调整，使其小于该检测前的发光亮度。 
本发明的第九技术方案的特征在于，在第一至第八中的任一个技术方案中，所述第一亮度调整部在接受到图像显示模式的指定时，根据所述图像显示模式的种类，利用预先决定的关系来调整该LED发光亮度，使得所述图像区域的灰度值的第一范围内的所述LED发光亮度的变动范围小于基于所述规定关系而决定的该LED发光亮度的变动范围，所述第二亮度调整部在所述第二范围内，根据所述图像显示模式的种类，利用预先决定的关系来调整该LED发光亮度，使其达到比经由所述第一亮度调整部调整后的所述LED发光亮度的下限值要小的发光亮度。 
本发明的第十技术方案的特征在于，在第一至第九中的任一个技术方案中，所述第一亮度调整部及/或所述第二亮度调整部在对所述LED发光亮度进行调整时，阶梯式地进行从该调整前的发光亮度到该调整后的发光亮度的变更。 
本发明的第十一技术方案的特征在于，在第一至第十中的任一个技术 方案中，所述第一亮度调整部在灰度值比所述第一范围要大的第三范围内，对所述LED发光亮度进行调整，使其达到比基于所述规定关系而决定的该LED发光亮度要小的发光亮度。 
本发明的第十二技术方案的特征在于，在第十一技术方案中，所述第三范围内的所述LED发光亮度的调整量是基于所述第一范围的下限值处的所述LED发光亮度的调整量、所述第一范围的下限值所对应的所述图像的灰度值的频度、所述第一范围的上限值所对应的所述图像的灰度值的频度而决定的。 
发明效果 
本发明的图像显示装置具有对与图像信号相对应的图像进行显示的显示面板、以及使用LED作为对显示面板进行照明的光源的背光源，对于将背光源分割成多个区域而得到的各个区域，基于与分割所得到的各区域相对应的图像区域的灰度值与LED发光亮度之间的规定关系来控制LED发光亮度。并且，当图像灰度值满足规定条件时，对LED发光亮度进行调整，使得图像区域的灰度值的第一范围内的LED发光亮度的变动范围比基于上述规定关系而决定的LED发光亮度的变动范围要小，在灰度值比第一范围小的第二范围内，对LED发光亮度进行调整，使其达到比上述调整后的LED发光亮度的下限值要小的发光亮度，由此不仅能抑制光晕的产生，还能有效地抑制低灰度显示部中的黑色浮动。 
附图说明
图1是关于本发明所涉及的图像显示装置的主要部分的结构例的说明图。 
图2是关于判定输入图像是否为容易产生光晕的图像的方法的一个示例的说明图。 
图3是关于LED发光亮度的修正级别计算方法的说明图。 
图4是关于图3中的输入图像灰度值A、B'的决定方法的说明图。 
图5是关于将本发明应用于包含黑色图案的图像的说明图。 
图6是表示用于决定LED发光亮度值的各种曲线的图。 
图7是关于切换图像显示模式时、或者修正级别因图像的变化而变化时的曲线形状的变更的说明图。 
图8是关于根据是否为容易产生光晕的图像的判定而进行的曲线形状的变更的说明图。 
图9是关于不采用光晕对策时的显示亮度的说明图。 
图10是关于采用光晕对策时的显示亮度的说明图。 
图11是关于产生明显光晕时的光晕的抑制的说明图。 
图12是关于本发明所涉及的光晕的抑制方法的说明图。 
图13是关于图12所示的光晕的抑制方法中的LED发光亮度的修正级别计算方法的说明图。 
图14是关于图13中的输入图像灰度值A、B的决定方法的说明图。 
图15是表示产生了光晕的图像的一个示例的图。 
图16是关于现有技术的说明图。 
图17是表示包含黑色图案的图像的一个示例的图。 
图18是关于将现有技术应用于包含黑色图案的图像的说明图。 
具体实施方式
下面，参照附图，详细说明本发明的实施方式。图1是对本发明所涉及的图像显示装置的主要部分的结构例进行说明的图。该图像显示装置具有通过对输入图像信号进行图像处理来显示图像的结构，可适用于电视机装置等。 
光晕判定部10对输入图像是否为容易产生光晕的图像进行判定。图2是对该判定方法的一个示例进行说明的图。图2示出了输入图像包含有大致相同的灰色图案1、白色图案2、以及黑色图案3的情况。 
例如，光晕判定部10生成输入图像信号的灰度值的频度分布，并在输入图像信号的灰度值大于规定的灰度值20的范围内，提取出频度较大的上位两个灰度值21、22。接着，光晕判定部10计算上述范围内的灰度值的频度的总和，当该总和中两个灰度值21、22的频度的总和所占的比例在规定的比例以上时，判定输入图像为容易产生光晕的图像。此外，光晕判定部10在上述总和的比例不足规定的比例时，判定输入图像不是容易产生光晕的图像。 
由此，在图2的示例中，光晕判定部10基于频度分布在低灰度区域以外且呈两极化分布的情况来判定该图像为容易产生光晕的图像。由此，能检测出图2所示那样的、在黑色图案3以外的部分、大致相同的灰色图案1中包含有亮度与灰色图案1有很大不同的白色图案2的图像，能容易且有效地判定图像是否容易产生光晕。 
这里，对于进行输入图像是否为容易产生光晕的图像的判定的时刻，可考虑各种时刻。例如，光晕判定部10可以在每一帧进行上述判定，也可以对场景变换进行检测，在检测到场景变换的时刻进行上述判定。 
修正级别计算部11在由光晕判定部10判定输入图像为容易产生光晕的图像时，计算LED发光亮度的修正级别。图3是对LED发光亮度的修正级别计算方法进行说明的图。 
图3的纵轴为LED发光亮度值，横轴为输入图像的灰度值。另外，纵轴及横轴是分别利用LED的最大发光亮度值和输入图像的最大灰度值进行标准化后所得的值。 
在由光晕判定部10判定输入图像不是容易产生光晕的图像时，基于图3的单点划线的曲线来进行区域控光。具体而言，在区域控光中，背光源被 分割成多个区域，并检测出对应于各分割区域的图像区域的灰度值。这里，作为图像区域的灰度值，使用该图像区域所包含的各像素的灰度值的最大值或平均值。并且，将该图像区域的灰度值作为输入图像灰度值，根据由图3的单点划线的曲线所表示的关系来决定各分割区域中的LED发光亮度。 
在由光晕判定部10判定输入图像是容易产生光晕的图像时，如以下说明的那样，将用于决定LED发光亮度的曲线从图3的单点划线曲线切换为实线曲线，利用实线曲线来决定各分割区域中的LED发光亮度。另外，在图3的示例中，单点划线曲线基于2.2的伽玛特性而设定，但LED发光亮度值与输入图像灰度值之间的关系也可以是直线曲线，根据输入图像灰度的定义来确定单点划线的曲线，即，使得能计算出输入图像灰度所表现出的亮度。 
修正级别计算部11设定对图3的单点划线进行修正的修正级别，以达到图3的实线曲线那样。这里，在图3的实线曲线中，在输入图像灰度值A、B'间的范围内，将基于直线C'D'而决定的LED发光亮度的变动范围（图3的示例中，变动范围为0）设定为比基于单点划线的曲线而决定的LED发光亮度的变动范围（输入图像灰度值B'所对应的LED发光亮度值与输入图像灰度值A所对应的LED发光亮度值的差）要小。由此，能有效抑制输入图像中产生光晕。 
此外，在输入图像灰度值0、A之间的范围内，将基于直线OC而决定的LED发光亮度值设定为达到比基于直线C'D'而决定的LED发光亮度的下限值（图3的示例中为输入图像灰度值A所对应的LED发光亮度值）还要小的发光亮度。 
即，输入图像灰度值0、A之间的LED发光亮度值比专利文献1的现有技术中的发光亮度值的水平（图3中表示为现有方法的水平）要小，因此能在输入图像的低灰度区域中有效地抑制黑色浮动。 
这里，输入图像灰度值A、B'之间的范围与权利要求范围的第一范围相对应，输入图像灰度值0、A之间的范围与权利要求范围的第二范围相对应。另外，也可以如后述说明的那样，使用输入图像灰度值B来代替输入图像灰度值B'作为调整LED发光亮度值的上限，但在该情况下，输入图像灰度值A、B之间的范围与权利要求范围的第一范围相对应。 
修正级别计算部11例如按如下方式决定该输入图像灰度值A、B'。图4是对图3中的输入图像灰度值A、B'的决定方法进行说明的图。另外，在图4中，虽然以直线来表示LED发光亮度值与输入图像灰度值之间的关系，但也能与图3的单点划线所表示的曲线的情况一样来决定输入图像灰度值A、B'。 
如利用图2说明的那样，光晕判定部10在对输入图像是否为容易产生光晕的图像进行判定时，生成输入图像的灰度值的频度分布，并在输入图像的灰度值大于规定的灰度值20的范围内，提取频度较大的上位两个灰度值21、22。 
修正级别计算部11在由光晕判定部10判定输入图像为容易产生光晕的图像时，将输入图像灰度值A、B设定为两个灰度值21、22的值。另外，为了降低LED的发光所产生的耗电量，修正级别计算部11将输入图像灰度值B修正为输入图像灰度值B'。这里，预先通过进行实验等来决定将输入图像灰度值B减少到何种程度。 
另外，在由光晕判定部10判定输入图像不是容易产生光晕的图像时，修正级别计算部11不计算LED发光亮度的修正级别，因此，例如设定负值作为输入图像灰度值A、B'，或使B'=A，或者，将检测/未检测这样的信息输出到接下来说明的背光源亮度调整部12。 
返回到图1的说明，背光源亮度调整部12对LED发光亮度进行调整。具 体而言，背光源亮度调整部12将背光源分割成多个区域，并检测出对应于各个分割区域的输入图像的图像区域的灰度值。例如，背光源亮度调整部12检测出该图像区域所包含的各像素的灰度值的最大值或平均值，以作为该图像区域的灰度值。 
接着，背光源亮度调整部12从修正级别计算部11获取输入图像灰度值A、B'的信息。由修正级别计算部11在例如每一帧或者在检测到场景变换的时刻下计算出该输入图像灰度值A、B'。 
在输入图像灰度值A、B'为负值等、判定输入图像不是容易产生光晕的图像时，背光源亮度调整部12根据图3的单点划线的曲线所示的关系，在每一帧决定各图像区域的灰度值所对应的分割区域中的LED发光亮度值。 
在输入图像灰度值A、B'不是负值等、判定输入图像为容易产生光晕的图像时，背光源亮度调整部12根据图3的实线的曲线所示的关系，在每一帧决定各图像区域的灰度值所对应的分割区域中的LED发光亮度值。 
具体而言，背光源亮度调整部12的第一亮度调整部12a根据直线C'D'所示的关系，将具有输入图像灰度值A、B'间的灰度值的图像区域所对应的分割区域的LED发光亮度值决定为一定值（与输入图像灰度值B'相对应的LED发光亮度值）。 
此外，第二亮度调整部12b根据直线OC'的关系将具有输入图像灰度值0、A之间的灰度值的图像区域所对应的分割区域的LED发光亮度值决定为输入图像灰度值B'所对应的LED发光亮度值与0之间的值。 
这里，背光源亮度调整部12对表示图3的单点划线的曲线以及实线的曲线的公式进行保存，并利用该式计算与输入图像灰度值相对应的LED发光亮度值。或者，背光源亮度调整部12也可以对用数值表示图3的单点划线的 曲线以及实线的曲线的表格进行保存，并参照该表格来决定与输入图像灰度值相对应的LED发光亮度值。 
返回到图1的说明，背光源控制部13对背光源14的LED进行控制，并以由背光源亮度调整部12所决定的各分割区域的LED发光亮度值来使LED发光。背光源14是使用LED作为对液晶面板17进行照明的背光源。 
液晶灰度调整部15获取由背光源亮度调整部12所决定的各分割区域的LED发光亮度值的信息，还获取输入图像信号，并决定液晶面板的输出灰度值，使得最终得到的图像的画质与输入图像的画质相同。 
液晶控制部16控制液晶面板17，并以由液晶灰度调整部15所决定的输出灰度值来使液晶面板17进行液晶显示。液晶面板17是对输入图像信号所对应的图像进行显示的液晶面板。另外，背光源控制部13与液晶控制部16分别对背光源14和液晶面板17进行控制，使得背光源14的发光与液晶面板17的显示同步。 
图5是对将本发明应用于包含黑色图案的图像进行说明的图。图5(A)是与图17(A)相同的图。本发明中，如图5(B)所示，使灰色图案1所对应的LED发光亮度4与图17(B)的情况相比有所增加，但不增加黑色图案8所对应的LED发光亮度。 
对于图18(B)的情况，由于黑色图案8所对应的LED发光亮度也会增加，因此黑色浮动可能会变得明显，但在本发明中，由于不增加黑色图案8所对应的LED发光亮度，因此能抑制黑色浮动，并且如图5(C)所示，还能抑制白色图案2周围的光晕的产生。 
以上对图像显示装置的实施方式进行了说明，但本发明不限于上述实施方式，可以在不脱离本发明中心思想的范围内进行各种变形、修正。 
例如，在上述实施方式中，当判定输入图像是容易产生光晕的图像时，利用图3的实线曲线所示的关系来决定LED发光亮度值，但用于决定LED发光亮度值的曲线并不限于图3所示的曲线。图6是表示用于决定LED发光亮度值的各种曲线的图。 
图6(A)中，使用了图4中说明的输入图像灰度值A、B，并根据直线CD的关系，将具有输入图像灰度值A、B之间的灰度值的图像区域所对应的分割区域的LED发光亮度值决定为一定值（输入图像灰度值B所对应的LED发光亮度值）。 
此外，根据直线OC的关系将具有输入图像灰度值0、A之间的灰度值的图像区域所对应的分割区域的LED发光亮度值决定为输入图像灰度值B所对应的LED发光亮度值与0之间的值。 
图6(B)中，将图6(A)的直线OC变更为向下突出的曲线，图6(C)中，将图6(A)的直线OC变更为直线CE、以及不进行光晕对策时的直线OE。 
图6(D)中，将图6(A)的直线CD变更为斜率为正的直线C'D，将图6(A)的直线OC变更为直线OC'。图6(E)中，将图6(D)的直线OC'变更为向下突出的曲线，图6(F)中，将图6(D)的直线OC'变更为直线C'E、以及不进行光晕对策时的直线OE。 
图6(G)中，将图6(A)的直线CD变更为与直线CD相同的斜率为0的直线C'D'，将图6(A)的直线OC变更为直线OC'。图6(H)中，将图6(G)的直线OC'变更为向下突出的曲线，图6(I)中，将图6(G)的直线OC'变更为直线C'E、以及不进行光晕对策时的直线OE。 
图6中，实线的曲线越靠近左上，输入图像灰度值A、B之间的LED发 光亮度值的差越小，因此能进一步抑制光晕的产生。此外，实线的曲线越靠近右下，LED发光亮度值越小，因此能进一步降低耗电量。 
例如，图6(A)的实线曲线中的由直线CD所决定的LED发光亮度值比图6(I)的实线曲线中的由直线C'D'所决定的LED发光亮度值要大，因此，在使用图6(A)的实线曲线时，能进一步抑制光晕的产生，另一方面，在使用图6(I)的实线曲线时，能进一步降低耗电量。 
另外，在图6所示的曲线中，可以选择某一个，并固定使用所选择的曲线，也可以使所使用的曲线可切换。另外，背光源亮度调整部12可以在检测到所有像素数中亮度值小于规定值的像素数所占的比例大于规定比例时，在输入图像灰度值小于规定值的区域中，将曲线切换为LED发光亮度值比上述检测之前所使用的曲线要小的曲线（例如，图6(C)、(F)、(I)等）。由此，在输入图像中有较多黑色图案时，能降低低灰度的图像区域所对应的分割区域的LED发光亮度值，能抑制黑色浮动的产生。 
此外，也可以使图像显示装置具备光传感器，利用该光传感器对周围照度进行测定，当检测到周围照度小于规定值时，背光源亮度调整部12在输入图像灰度值小于规定值的区域中，将曲线切换为LED发光亮度值比上述检测之前所使用的曲线要小的曲线（例如，图6)、(F)、(I)等)。由此，在周围照度较低时，能降低低灰度的图像区域所对应的分割区域的LED发光亮度值，能抑制黑色浮动的产生。 
此外，还可以将图6的实线所表示的各曲线与强调光晕对策模式、耗电量降低模式等图像显示模式对应起来，通过接受来自用户的图像显示模式的切换指示，来切换图6的各曲线。例如，可以使强调光晕对策模式与图6(A)的实线所表示的曲线对应起来，使耗电量降低模式与图6(G)的实线所表示的曲线对应起来。由此，能够根据用户重视光晕对策还是重视耗电量降低，来适当地控制LED发光亮度。 
此外，在伴随着用户进行的图像显示模式的切换、图像变化所引起的修正级别的变化来变更曲线形状时，为了降低LED点亮状态突然切换所引起的图像的视觉上的不适感，可以阶梯式地进行曲线形状的变更。 
图7是对切换图像显示模式时、或者修正级别因图像的变化而变化时的曲线形状的变更进行说明的图。图7中，示出了在由图7(A)的实线所表示的曲线与由图7（B）的实线所表示的曲线之间对曲线形状进行变更的示例。图7(B）的实线所表示的曲线与图7(A)的实线所表示的曲线的不同点在于使用了输入图像灰度值B'来代替输入图像灰度值B作为对LED发光亮度值进行调整的上限。 
在由用户对图像显示模式进行切换的情况下，图7(A)为强调光晕对策的曲线，图7（B）为强调耗电量降低的曲线，在输入图像发生变化的情况下，图7(A)为容易产生光晕的图像，图7(B)为与图7(A)相比较难产生光晕的图像。 
例如，将C的坐标值设为（A1x，A1y）、将D的坐标值设为（B1x，B1y）、将C'的坐标值设为（A2x，A2y）、将D'的坐标值设为（B2x，B2y）。例如，当用户从强调光晕对策模式切换到强调耗电量降低模式时，或者输入图像变化为不容易产生光晕的图像时，背光源亮度调整部12在规定数量的帧内将所使用的曲线形状从曲线形状由输入图像灰度值B决定的图7(A)的实线所表示的曲线阶梯式地变更为曲线形状由输入图像灰度值B'决定的图7(B)的实线所表示的曲线。由此，阶梯式地对某一输入图像灰度值下的LED发光亮度值进行变更。 
具体而言，背光源亮度调整部12将C的坐标值（A1x，A1y）阶梯式地变化为C'的坐标值（A2x，A2y）。此外，背光源亮度调整部12将D的坐标值（B1x，B1y）阶梯式地变化为D'的坐标值（B2x，B2y）。 
对于将曲线形状从图7(B)的实线所表示的曲线变更为图7(A)的实线所表示的曲线的情况也同样，背光源亮度调整部12在规定数量的帧内将所使用的曲线形状从图7(B)的实线所表示的曲线阶梯式地变更为图7(A)的实线所表示的曲线。由此，阶梯式地对某一输入图像灰度值下的LED发光亮度值进行变更。 
具体而言，背光源亮度调整部12将C'的坐标值（A2x，A2y）阶梯式地变化为C的坐标值（A1x，A1y）。此外，背光源亮度调整部12将D'的坐标值（B2x，B2y）阶梯式地变化为D的坐标值（B1x，B1y）。 
此外，在检测到场景变换的时刻对输入图像是否为容易产生光晕的图像进行判定，并在进行光晕对策时的曲线与不进行光晕对策时的曲线之间对曲线形状进行变更的情况下，为了降低因曲线形状突然切换而引起的图像的视觉上的不适感，也可以阶梯式地对曲线形状进行变更。 
图8是对根据是否为容易产生光晕的图像的判定而进行的曲线形状的变更进行说明的图。图8中，示出了在由图8(A)的实线所表示的曲线与由图8（B）的实线所表示的曲线之间对曲线形状进行变更的示例。图8(A)的实线所表示的曲线是不进行光晕对策时的曲线，图8(B)的实线所表示的曲线是进行光晕对策时的曲线。 
例如，将C'的坐标值设为（A2x，A2y），将D'的坐标值设为（B2x，B2y），将E的坐标设为（A2x，A3y）。在上述实施方式中，在由于场景变换等而判定输入图像从不容易产生光晕的图像切换为容易产生光晕的图像时，发生曲线的切换，将曲线从图8(A)的实线所表示的曲线切换为图8(B)的实线所表示的曲线，直到检测到下一次场景变换。 
此时，背光源亮度调整部12在规定数量的帧内将所使用的曲线形状从 图8(A)的实线所表示的曲线阶梯式地变更为图8(B)的实线所表示的曲线。由此，阶梯式地对某一输入图像灰度值下的LED发光亮度值进行变更。具体而言，背光源亮度调整部12将E的坐标值（A2x，A3y）阶梯式地变化为C'的坐标值（A2x，A2y）。 
此外，在上述实施方式中，在判定输入图像从容易产生光晕的图像切换为不容易产生光晕的图像时，发生曲线的切换，将曲线从图8(B)的实线所表示的曲线切换为图8(A)的实线所表示的曲线。 
此时，背光源亮度调整部12在规定数量的帧内将所使用的曲线形状从图8(B)的实线所表示的曲线阶梯式地变更为图8(A)的实线所表示的曲线。由此，阶梯式地对某一输入图像灰度值下的LED发光亮度值进行变更。具体而言，背光源亮度调整部12将C'的坐标值（A2x，A2y）阶梯式地变化为E的坐标值（A2x，A3y）。 
此外，在上述实施方式中，通过生成输入图像的灰度值的频度分布来判定输入图像是否为容易产生光晕的图像，但并不限于此，也可以利用其它方法来判定。 
此外，光晕判定部10也可以通过连接输入图像中亮度值在规定范围内的像素来检测多个区域，并检测代表各区域的代表亮度值（例如，最大亮度值、平均亮度值）。 
例如，在比规定的灰度值要大的代表灰度值中、当最大灰度值与最小灰度值的差在规定值以上时，光晕判定部10判定输入图像为容易产生光晕的图像，当该差小于规定值时，判定输入图像不是容易产生光晕的图像。上述规定的灰度值相当于图4中的灰度值20。并且，光晕判定部10将图4中说明的输入图像灰度值A、B分别设定为上述最小灰度值、最大灰度值。 
此外，在上述实施方式中，如利用图2说明的那样，光晕判定部10在输入图像信号的灰度值大于规定的灰度值20的范围内，提取出频度较大的上位两个灰度值21、22，并对两个灰度值21、22的频度的总和在上述范围内的灰度值的度数的总和中所占的比例是否在规定比例以上进行检测，由此来判定输入图像是否为容易产生光晕的图像，但也可以使上述规定比例具有滞后特性。 
具体而言，在如下两个情况下将上述规定比例设定为不同的比例，即在判定输入图像不是容易产生光晕的图像的状态下、判定输入图像信号的灰度值是否为容易产生光晕的图像的情况，以及在判定输入图像是容易产生光晕的图像的状态下、判定输入图像信号的灰度值是否为容易产生光晕的图像的情况。例如，对于前者，将规定比例设定为0.98，而对于后者，将规定比例设定为0.95。 
由此，通过使上述规定比例具有滞后特性，从而能抑制决定LED发光亮度所使用的曲线在图3的单点划线的曲线与实线的曲线之间频繁地切换，从而能减轻因曲线形状突然切换而产生的图像的视觉上的不适感。 
此外，在上述实施方式中以帧为单位、或者在检测到场景变换的时刻进行输入图像是否为容易产生光晕的图像的判定，并在判定输入图像为容易产生光晕的图像时，由背光源亮度调整部12利用图3的实线曲线来调整LED发光亮度，但在光晕判定部10判定规定帧数以上的输入图像持续为容易产生光晕的图像时，背光源亮度调整部12也可以进行上述LED发光亮度的调整。 
此外，在光晕判定部10判定规定帧数以上的输入图像不持续为容易产生光晕的图像时，背光源亮度调整部12也可以利用图3的单点划线的曲线进行LED发光亮度的调整。 
由此，通过利用规定帧数以上连续的输入图像来判定输入图像是否为容易产生光晕的图像，从而能抑制决定LED发光亮度所使用的曲线在图3的单点划线的曲线与实线的曲线之间频繁地切换，从而能减轻因曲线形状突然切换而产生的图像的视觉上的不适感。 
另外，上述实施方式中，如利用图5说明的那样，不增加黑色图案8所对应的LED发光亮度，而增加灰色图案1所对应的LED发光亮度4，但为了进一步抑制光晕的产生，也可以减小白色图案2所对应的LED发光亮度5。以下，对该处理进行详细说明。 
图9是对不采用光晕对策时的显示亮度进行说明的图。图9(A)是斜视时的漏光较小时的示例，图9(B)是斜视时的漏光较大时的示例。这种漏光的程度根据伽玛特性等面板特性而变化。 
图9示出了利用区域控光决定的LED发光亮度4、5、利用该LED发光得到的背光源的亮度分布6、以及从正面观察液晶面板7时的液晶面板17的透过率31。例如，LED发光亮度4为图15～图18中的灰色图案1所对应的LED发光亮度，LED发光亮度5是图15～图18中白色图案2所对应的LED发光亮度。 
此外，图9中还示出了液晶面板17的输入图像所对应的显示亮度的期待值30、从斜向观察液晶面板17时的液晶面板17的透过率32、以及从斜向观察液晶面板17时的液晶面板17的显示亮度33。 
如图9(A)的椭圆40所包围的部分所示的那样，在靠近白色图案2的灰色图案1的区域中产生漏光，因此从斜向观察液晶面板17时的液晶面板17的透过率32大于从正面观察液晶面板17时的液晶面板17的透过率31。 
此外，由于与图9(A)的情况相比图9(B)的情况漏光较大，因此如图9(B) 的椭圆42所包围的部分所示的那样，从斜向观察液晶面板17时的液晶面板17的透过率32进一步变大。 
从斜向观察液晶面板17时的液晶面板17的显示亮度33取决于背光源的亮度分布6、以及从斜向观察液晶面板17时的液晶面板17的透过率32。 
因此，在图9(A)、（B）中，如椭圆41、43所包围的部分所示的那样，在灰色图案1的区域中，越靠近白色图案2的区域，液晶面板17的显示亮度33越大，从而产生光晕。 
此外，图10是对采用光晕对策时的显示亮度进行说明的图。图10(A)是斜视时的漏光较小时的示例，图10(B)是斜视时的漏光较大时的示例。 
在图10(A)的示例中，与图9(A)的示例相比，如图10(A)的椭圆44所包围的部分所示的那样，增大了灰色图案1的区域中的LED发光亮度4。由此，灰色图案1的区域中的LED发光亮度4与白色图案2的区域中的LED发光亮度5的差变小，如图10(A)的椭圆45所包围的部分所示的那样，抑制了光晕的产生。 
同样，在图10(B)的示例中，与图9(B)的示例相比，增大了灰色图案1的区域中的LED的发光亮度4。然而，由于与图10(A)的情况相比图10(B)的情况漏光较大，因此如图10(B)的椭圆46所包围的部分所示的那样，从斜向观察液晶面板17时的液晶面板17的透过率32进一步变大。 
其结果是，如图10(B)的椭圆47所包围的部分所示的那样，在灰色图案1的区域中，越靠近白色图案2的区域，液晶面板17的显示亮度33越是急剧增大，从而使得光晕变得明显。 
为了抑制该情况，考虑进一步增大灰色图案1所对应的LED发光亮度4。 图11是对产生明显光晕时的光晕的抑制进行说明的图。 
图11中，如椭圆48所包围的部分所示的那样，灰色图案1所对应的LED发光亮度4与图10(B)的情况相比进一步增大。此时，由于灰色图案1的区域中的LED发光亮度4与白色图案2的区域中的LED发光亮度5的差变小，因此抑制了光晕的产生，但存在灰色图案1的区域中的LED发光亮度4变得过大的问题。 
因此，在本实施方式中，减小白色图案2的区域中的LED发光亮度5来代替图11那样进一步增大灰色图案1的区域中的LED发光亮度4。 
图12是对本发明所涉及的光晕的抑制方法进行说明的图。该方法中，如图12的椭圆50所包围的部分所示的那样，增大灰色图案1所对应的LED发光亮度4，另一方面，如椭圆51所包围的部分所示的那样，减小白色图案2所对应的LED发光亮度5。 
由此，由于灰色图案1的区域中的LED发光亮度4与白色图案2的区域中的LED发光亮度5的差变小，因此抑制了光晕的产生。 
此外，即使不过多地增大灰色图案1的区域中的LED发光亮度4，也能缩小发光亮度4与发光亮度5的差，因此能抑制灰色图案1的区域中的亮度的过度上升。 
图13是对图12所示的光晕的抑制方法中的LED发光亮度的修正级别计算方法进行说明的图。图13中为了进行比较而示出了图3的实线所示的曲线。图13的纵轴为LED发光亮度值，横轴为输入图像灰度值。另外，纵轴及横轴是分别利用LED发光亮度值的最大值和输入图像灰度值的最大值进行标准化后所得的值。 
与图3的情况同样，在判定输入图像不是容易产生光晕的图像时，基于图13的单点划线的曲线来进行区域控光。具体而言，在区域控光中，背光源被分割成多个区域，并检测出对应于各分割区域的图像区域的灰度值。这里，作为图像区域的灰度值，使用该图像区域所包含的各像素的灰度值的最大值或平均值。并且，将该图像区域的灰度值作为输入图像灰度值，根据由图13的单点划线的曲线所表示的关系来决定各分割区域中的LED发光亮度。 
另一方面，在判定输入图像是容易产生光晕的图像时，将用于决定LED发光亮度的曲线从图3的单点划线曲线切换为双点划线曲线，利用双点划线曲线来决定各分割区域中的LED发光亮度。另外，在图13的示例中，单点划线曲线基于2.2的伽玛特性而设定，但LED发光亮度值与输入图像灰度值之间的关系也可以是直线曲线，根据输入图像灰度的定义来确定单点划线的曲线，即，使得能计算出输入图像灰度所表现出的亮度。 
这里，当输入图像灰度值为图13的A与F之间的值时，与实线曲线的情况同样，即使在双点划线曲线的情况下，LED发光亮度值也会变大，但当输入图像灰度值为大于F的值时，与实线曲线或单点划线曲线的情况相比，双点划线曲线的情况下的LED发光亮度值变小。 
通过利用这种曲线来决定LED发光亮度，如利用图12说明的那样，能防止灰色图案1的区域中的LED发光亮度4与白色图案2的区域中的LED发光亮度5的差变大，从而能抑制光晕的产生。 
这里，输入图像灰度值A、B之间的范围与权利要求范围的第一范围相对应，输入图像灰度值0、A之间的范围与权利要求范围的第二范围相对应，输入图像灰度值B、1之间的范围与权利要求范围的第三范围相对应。 
此外，图13中的输入图像灰度A、B例如利用与图4说明的相同的方法 来决定。图14是对图13中的输入图像灰度值A、B的决定方法进行说明的图。另外，在图14中，虽然以直线来表示LED发光亮度值与输入图像灰度值之间的关系，但也能与图13的双点划线所表示的曲线的情况一样来决定输入图像灰度值A、B。 
具体而言，图1所示的图像显示装置的光晕判定部10在对输入图像是否为容易产生光晕的图像进行判定时，生成输入图像的灰度值的频度分布，并在输入图像的灰度值大于规定的灰度值20的范围内，提取频度较大的上位两个灰度值21、22。这里，规定的灰度值20相当于图2说明的灰度值20。 
并且，修正级别计算部11在由光晕判定部10判定输入图像为容易产生光晕的图像时，将输入图像灰度值A、B设定为两个灰度值21、22的值。 
另外，在由光晕判定部10判定输入图像不是容易产生光晕的图像时，修正级别计算部11不计算LED发光亮度的修正级别，因此，例如设定负值作为输入图像灰度值A、B，或使B=A，或者，将检测/未检测这样的信息输出到背光源亮度调整部12。 
另外，输入图像灰度值A、B的设定方法不限于此，也可以利用其它方法。例如，如上所述，光晕判定部10也可以通过连接输入图像中亮度值在规定范围内的像素来检测多个区域，并检测代表各区域的代表亮度值（例如，最大亮度值、平均亮度值）。 
并且，在比规定的灰度值要大的代表灰度值中、当最大灰度值与最小灰度值的差在规定值以上时，光晕判定部10判定输入图像为容易产生光晕的图像，当该差小于规定值时，判定输入图像不是容易产生光晕的图像。上述规定的灰度值相当于图14中的灰度值20。并且，光晕判定部10将图14中说明的输入图像灰度值A、B分别设定为上述最小灰度值、最大灰度值。 
此外，在判定输入图像是容易产生光晕的图像时，将用于决定LED发光亮度的曲线从图13的单点划线曲线切换为双点划线曲线，但修正级别计算部11例如根据图像灰度值A所对应的LED发光亮度值的增加量X以及图14所示频度分布下的输入图像灰度值A、B的频度，并利用下式1来决定输入图像灰度值B所对应的LED发光亮度值的减少量Y。 
Ｙ＝Ｘ×（输入图像灰度值Ａ的频度）／（输入图像灰度值Ｂ的频度）×（调整系数） 
···（式1） 
然而，若使输入图像灰度值A所对应的LED发光亮度值增加该增加量X，使输入图像灰度值B所对应的LED发光亮度值下降该减少量Y，其结果是，在图13的双点划线上，当输入图像灰度值B所对应的LED发光亮度值变得比输入图像灰度值A所对应的LED发光亮度值小时，对增加量X进行调整，使得输入图像灰度值A所对应的LED发光亮度值在输入图像灰度值B所对应的LED发光亮度值以下。 
这里，输入图像灰度值A例如与图2的灰色图案1的输入图像灰度值相对应，输入图像灰度值B与图2的白色图案2的输入图像灰度值相对应。在进行区域控光时，如利用图12说明的那样，增大灰色图案1所对应的区域的LED发光亮度，但由于该区域的漏光的影响，白色图案2所对应的区域的显示亮度增加，从而能减小白色图案2所对应的区域的LED发光亮度。即，如图13所示，能使输入图像灰度值B下的LED发光亮度小于单点划线曲线的值。 
另外，在上式1中，考虑到图14所示的频度分布，也可以使用输入图像灰度值包含在Ａ±α（α为整数）的范围内的频度来代替输入图像灰度值A的频度。此外，也可以使用输入图像灰度值包含在Ｂ±β（β为整数）的范围内的频度来代替输入图像灰度值B的频度。 
此外，输入图像灰度值A所对应的区域中的LED发光亮度的增加对输入图像灰度值B所对应的区域的亮度所造成的影响取决于输入图像灰度值A所对应的区域与输入图像灰度值B所对应的区域之间的距离。因此，在能获得该距离信息的情况下，可以不利用式1来计算减少量Y，而将输入图像灰度值B所对应的区域的亮度的增加量设为减少量Y。 
在上式1中，由于未考虑输入图像灰度值A所对应的区域与输入图像灰度值B所对应的区域之间的距离，因此式1中的调整系数用于防止在输入图像灰度值B所对应的区域中亮度的过度下降。 
此外，图13所示的双点划线曲线的形状根据图14所示的频度分布的变化来进行变更，但也可以如图7说明的那样，阶梯式地对曲线形状进行变更。 
同样，在判定输入图像从不容易产生光晕的图像切换为容易产生光晕的图像时，发生曲线的切换，将曲线从图13所示的单点划线曲线切换为双点划线曲线，当判定输入图像从容易产生光晕的图像切换为不容易产生光晕的图像时，发生曲线的切换，将曲线从图13所示的双点划线曲线切换为单点划线曲线，但也可以如图8说明的那样，阶梯式地对曲线形状进行变更。由此，能降低因曲线形状的急剧变化而产生的不适感。 
标号说明 
1  灰色图案 
2  白色图案 
3  分割区域 
4、5、9  LED发光亮度 
6  背光源的亮度分布 
7  液晶面板的输出灰度值 
8  黑色图案 
10  光晕判定部 
11  修正级别计算部 
12  背光源亮度调整部 
12a  第一亮度调整部 
12b  第二亮度调整部 
13  背光源控制部 
14  背光源 
15  液晶灰度调整部 
16  液晶控制部 
17  液晶面板 
20～22  灰度值 
30  显示亮度（期待值） 
31  LCD透过率（正面观察） 
32  LCD透过率（斜向观察） 
33  显示亮度（斜向观察） 。

Claims (12)

1.一种图像显示装置，该图像显示装置具有对与图像信号相对应的图像进行显示的显示面板、以及使用LED作为对该显示面板进行照明的光源的背光源，对于将该背光源分割成多个区域而得到的各个区域，基于与所述分割所得到的各区域相对应的图像区域的灰度值与所述LED发光亮度之间的规定关系来控制所述LED发光亮度，其特征在于，包括：
第一亮度调整部，当所述图像灰度值满足规定条件时，该第一亮度调整部对该LED发光亮度进行调整，使得所述图像区域的灰度值的、基于所述规定条件而决定的第一范围中的所述LED发光亮度的变动范围比基于所述规定关系而决定的该LED发光亮度的变动范围要小；以及
第二亮度调整部，该第二亮度调整部在灰度值比所述第一范围小的第二范围内，对该LED发光亮度进行调整，使其达到比经由所述第一亮度调整部调整后的所述LED发光亮度的下限值要小的发光亮度。
2.如权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，
所述规定条件为下述条件，即：生成所述图像的灰度值的频度分布，在该图像的灰度值大于规定灰度值的灰度范围内提取出频度较大的上位两个灰度值，在该情况下，所述上位两个灰度值的频度的总和在所述灰度范围内的灰度值的频度的总和中所占的比例大于规定比例。
3.如权利要求2所述的图像显示装置，其特征在于，
在如下两种情况下将所述规定比例设定为不同的比例，即，在所述图像的灰度值不满足所述规定条件的状态下、判定该图像的灰度值是否满足该规定条件的情况，以及在所述图像的灰度值满足所述规定条件的状态下、判定该图像的灰度值是否满足该规定条件的情况。
4.如权利要求1至3的任一项所述的液晶显示装置，其特征在于，
所述第一亮度调整部在多帧的所述图像的灰度值在规定的帧数以上持续满足所述规定条件时，调整所述LED发光亮度。
5.如权利要求1至4的任一项所述的图像显示装置，其特征在于，
所述第一亮度调整部将所述第一范围内的所述LED发光亮度调整为比在该第一范围的上限值处、基于所述规定关系而决定的该LED发光亮度要小的发光亮度。
6.如权利要求1至4的任一项所述的图像显示装置，其特征在于，
所述第一亮度调整部将所述第一范围内的所述LED发光亮度调整为在该第一范围的上限值处、基于所述规定关系而决定的该LED发光亮度。
7.如权利要求1至6的任一项所述的图像显示装置，其特征在于，
所述第二亮度调整部在检测到所述图像信号中、灰度值比规定的灰度值小的像素数在所有像素数中所占的比例大于规定比例时，在所述第二范围内对所述LED发光亮度进行调整，使其小于该检测前的发光亮度。
8.如权利要求1至7的任一项所述的图像显示装置，其特征在于，
还包括照度检测部，该照度检测部检测所述图像显示装置的周围照度，所述第二亮度调整部在检测到所述周围照度小于规定值时，在所述第二范围内对所述LED发光亮度进行调整，使其小于该检测前的发光亮度。
9.如权利要求1至8的任一项所述的图像显示装置，其特征在于，
所述第一亮度调整部在接受到图像显示模式的指定时，根据所述图像显示模式的种类，利用预先决定的关系来调整该LED发光亮度，使得所述图像区域的灰度值的第一范围内的所述LED发光亮度的变动范围小于基于所述规定关系而决定的该LED发光亮度的变动范围，所述第二亮度调整部在所述第二范围内，根据所述图像显示模式的种类，利用预先决定的关系来调整该LED发光亮度，使其达到比经由所述第一亮度调整部调整后的所述LED发光亮度的下限值要小的发光亮度。
10.如权利要求1至9的任一项所述的图像显示装置，其特征在于，
所述第一亮度调整部及/或所述第二亮度调整部在对所述LED发光亮度进行调整时，阶梯式地进行从该调整前的发光亮度到该调整后的发光亮度的变更。
11.如权利要求1至10的任一项所述的图像显示装置，其特征在于，
所述第一亮度调整部在灰度值比所述第一范围要大的第三范围内，对所述LED发光亮度进行调整，使其达到比基于所述规定关系而决定的该LED发光亮度要小的发光亮度。
12.如权利要求11所述的图像显示装置，其特征在于，
所述第三范围内的所述LED发光亮度的调整量是基于所述第一范围的下限值处的所述LED发光亮度的调整量、所述第一范围的下限值所对应的所述图像的灰度值的频度、所述第一范围的上限值所对应的所述图像的灰度值的频度而决定的。
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